undefined

Emissions from modern engines induce distinct effects in human olfactory mucosa cells, depending on fuel and aftertreatment

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Mussalo, Laura; Avesani, Simone; Shahbaz, Muhammad Ali; Závodná, Táňa; Saveleva, Liudmila; Järvinen, Anssi; Lampinen, Riikka; Belaya, Irina; Krejčík, Zdeněk; Ivanova, Mariia; Hakkarainen, Henri; Kalapudas, Juho; Penttilä, Elina; Löppönen, Heikki; Koivisto, Anne M.; Malm, Tarja; Topinka, Jan; Giugno, Rosalba; Aakko-Saksa, Päivi; Chew, Sweelin; Rönkkö, Topi; Jalava, Pasi; Kanninen, Katja M.
Näytä enemmän

Tiivistelmä

<p>Ultrafine particles (UFP) with a diameter of ≤0.1 µm, are contributors to ambient air pollution and derived mainly from traffic emissions, yet their health effects remain poorly characterized. The olfactory mucosa (OM) is located at the rooftop of the nasal cavity and directly exposed to both the environment and the brain. Mounting evidence suggests that pollutant particles affect the brain through the olfactory tract, however, the exact cellular mechanisms of how the OM responds to air pollutants remain poorly known. Here we show that the responses of primary human OM cells are altered upon exposure to UFPs and that different fuels and engines elicit different adverse effects. We used UFPs collected from exhausts of a heavy-duty-engine run with renewable diesel (A0) and fossil diesel (A20), and from a modern diesel vehicle run with renewable diesel (Euro6) and compared their health effects on the OM cells by assessing cellular processes on the functional and transcriptomic levels. Quantification revealed all samples as UFPs with the majority of particles being ≤0.1 µm by an aerodynamic diameter. Exposure to A0 and A20 induced substantial alterations in processes associated with inflammatory response, xenobiotic metabolism, olfactory signaling, and epithelial integrity. Euro6 caused only negligible changes, demonstrating the efficacy of aftertreatment devices. Furthermore, when compared to A20, A0 elicited less pronounced effects on OM cells, suggesting renewable diesel induces less adverse effects in OM cells. Prior studies and these results suggest that PAHs may disturb the inflammatory process and xenobiotic metabolism in the OM and that UFPs might mediate harmful effects on the brain through the olfactory route. This study provides important information on the adverse effects of UFPs in a human-based in vitro model, therefore providing new insight to form the basis for mitigation and preventive actions against the possible toxicological impairments caused by UFP exposure.</p>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Itä-Suomen yliopisto

Hakkarainen Henri Ilmari

Jalava Pasi Ilari

Belaia Irina

Kanninen Katja Marika

Mussalo Laura Elina

Saveleva Liudmila Orcid -palvelun logo

Ivanova Mariia

Shahbaz Muhammad Ali

Lampinen Riikka Elina Orcid -palvelun logo

Chew Swee Orcid -palvelun logo

Malm Tarja Maarit

Koivisto Anne Maria

Löppönen Heikki Juhani

Penttilä Ulla Elina

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

905

Artikkelinumero

167038

Julkaisu­foorumi

66887

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Rinnakkaistallenteen lisenssi

CC BY

Muut tiedot

Tieteenalat

Fysiikka; Teknillinen kemia, kemian prosessitekniikka; Ympäristötekniikka; Biolääketieteet; Neurologia ja psykiatria; Kansanterveystiede, ympäristö ja työterveys

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.scitotenv.2023.167038

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä